数字调频收音机的方案设计书与实现
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大学物理与电子学院课程设计报告基于TEA5767的数字调频收音机报告人:王世威专业:通信工程设计小组成员:王世威、何康目录前言 (3)一、主要器材介绍 (4)1.1 STC89C52单片机 (4)1.2 TEA5767收音模块儿 (4)1.3 1602LCD显示屏 (5)1.4 LM386音频功率放大器 (6)二、系统原理及功能介绍 (7)2.1数字FM收音机基本原理 (7)2.2系统功能介绍 (7)三、元件清单 (9)四、制作过程 (10)4.1 前期准备 (10)4.2 实物图 (10)4.3焊接过程中遇到的问题和注意事项 (12)五、程序 (13)六、结论 (23)前言十九世纪无线电通讯技术的发明,使通信摆脱了依赖导线的传统方式,是通信技术上的一次飞跃,也是人类科技史上的一个重要成就。
作为无线电通信的的杰出成果,收音机的发明极改变了人们的生活方式,给人们的生活带来了无穷的乐趣。
随着科技的发展,技术不断地更新换代,收音机也沿着矿石收音机、电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的轨道不断进步着。
近年来,随着DSP技术的发展,采用DSP技术研发的收音机芯片的出现,“硬件无线电”由“软件无线电”代替,大大降低了收音机制造业的门槛。
2006年凯隆电子与美国芯科实验室合作,开发出世界上第一台数字收音机。
数字技术收音机的问世,标志着传统模拟收音机将逐渐退出历史舞台。
收音机的数字时代已经到来。
数字调频收音机就是无线电模拟信号由天线感应后接收后,在同一块儿芯片里放大,然后转化为数字信号,再对数字信号进行处理,然后还原成模拟音频信号输出。
数字调频收音机体积小、重量轻、寿命长、频率稳定、操作简便等优点,使其在市场上越来越受欢迎。
本次项目设计,我们对数字调频收音机的原理在理论上进行了充分的了解,基于其基本理论,我们制作了一台数字调频收音机。
一、主要器材介绍本系统主要由STC89C52单片机、1602LCD显示屏、LM386音频功率放大器、TEA5767收音模块儿、电阻电容等组成。
摘要摘要调频收音机(FM Radio)一直在人们的生活娱乐中占有非常重要的地位。
从老式的晶体管收音机到今天的网络收音机,说明通过广播享受生活一直是人们喜欢的生活方式。
如今,随着消费类电子的兴起和繁荣以及数字电子的发展,广大从事消费类电子设计的厂商都不忘在诸如MP3、智能手机、便携式Video播放器等产品中嵌入FM部分。
传统的调频解决方案存在电路体积大、调谐不方便、稳定性欠佳等弊端。
为了解决上述问题,众多半导体公司纷纷寻求调频接收机的ASIC 解决途径。
本文介绍了数字调频立体声收音机的设计与实现。
其解决了传统的调频方案中体积大、调谐不方便、稳定性不好等这些缺点。
在本文中主要介绍了该设计的硬件电路、软件设计流程、系统测试。
数字调频立体声收音机的MCU采用AT89S52单片机,单片机是本系统的核心器件。
由收音机模块TEA5767实现频率的接收,LCD1602实时显示时间、频率以及音量,用24C16来存储频率,以TDA2822作为音频功率放大器,并通过数字电位器X9313调音量。
本设计通过按键调节频率,用DS1302实时显示时间,并可通过按键修改时间。
关键字:单片机数字调频TEA5767ABSTRACTABSTRACTFM Radio (FM) has been have in people's life entertainment plays a very important role. From old-fashioned transistor radios to today's Internet radio, show that, through radio and enjoy life has always been like way of life. Now, with the rise of consumer electronics and prosperity and digital electronic development, our engaged in consumer electronics manufacturers don't forget design such as MP3, smartphone, portable Video player etc products part. Embedded in FM. The traditional FM solutions exist circuit big volume, tuning inconvenient, poor stability disadvantages. In order to solve the above problems, numerous semiconductor companies to seek FM receiver ASIC solution.The traditional FM solutions exist circuit big volume, tuning inconvenient, poor stability disadvantages. In order to solve the above problems, numerous semiconductor companies to seek FM receiver ASIC solution.In this paper mainly introduces the design of hardware circuit and software design process, system test. Digital FM stereo radio by MCU AT89S52 SCM system we single chip computer is the core component.TEA5767 realization by radio frequency receiver module LCD1602 real-time, show time, frequency and volume, with 24C16 to store frequency, TDA2822 as audio power amplifier, and through digital potentiometer X9313 tuning quantity.This design through adjusting frequency, with buttons DS1302 real-time display time, and can modify time by buttons.key words:TEA5767 microcontroller digital FM目录目录第1章引言错误!未定义书签。
2010届毕业设计说明书数字调频广播系统系、部:电气与信息工程系学生姓名:指导教师:职称:副教授专业:电子信息工程技术班级:电信0701学号:402070114摘要本数字调频广播系统以80cf020单片机为控制核心,BH1417FM发射芯片为发射核心,SI4721RDSFM接收核心。
其外围电路主要包括编码寻址电路模块,发送放大电路,接收放大电路,液晶显示模块等。
该数字调频广播系统实现了基本的FM发送、接收、频率调节等功能。
本文根据本数字调频广播系统的设计要求,首先确定了总体方案,然后从硬件和软件上对系统进行了详细的设计,最后对系统进行了调试,使所设计系统基本达到了设计要求,可实现年FM发送与接收。
文中给出了具体电路原理图、PCB图、程序流程图及程序清单。
此台历数字调频广播系统调节方便、显示直观、电路简单等优点,应用性较强。
关键词数字调频;单片机ABSTRACTThe digital FM radio system 80cf020 microcomputer control core, BH1417FM launch chips for the launching core, SI4721RDSFM receiving core. The circuit includes a code addressing the external circuit module, send amplifier, receiver amplifier circuit, liquid crystal display module. The digital FM radio FM systems to achieve the basic send, receive, frequency scaling.This according to This digital FM radio system design requirements, first determine the overall program, and from the hardware and software on a detailed design of the system, the last of the system debugging, Shi Da Dao was the basic design of the system design requirements can be realized send and receive on FM. The paper gives a detailed circuit diagram, PCB diagram, process flow charts and program listings.Key words digital fm; scm目录1 系统设定 (1)1.1 方案选择 (2)1.2系统框架图 (3)1.3 工作原理 (3)2 系统硬件设计 (4)2.1 C8051f020单片机最小系统 (4)2.2 显示电路模块 (6)2.3 BH1417模块设计 (11)2.4 发送放大电路 (17)2.5 编码电路 (18)2.6 Si4721接收模块设计 (19)2.7 接收放大电路 (21)2.8电源设计 (23)2.9 电路总原理图 (24)3系统软件设计 (25)3.1 系统软件概述 (25)3.2 单片机I/O资源分配 (25)3.3 发送流程流程图 (26)3.4 接收程序流程图 (30)4调试 (30)4.1 硬件调试 (31)4.2 软件调试 (31)5 设计体会 (33)参考文献 (34)致谢 (34)附录一 (36)附录二 (50)1 系统设计1.1 方案选择数字调频广播系统的设计可用以下三种方案来实现。
吉林建筑大学电气与电子信息工程学院射频通信电路课程设计报告设计题目:调频收音机的设计专业班级:信工111学生姓名:***学号:********指导教师:杨佳迟耀丹设计时间:2013.12.30-2014.1.10摘要 (1)一、设计的作用、目的 (2)二、设计任务及要求 (2)三、设计内容 (2)四、总体设计方案 (2)4.1 频率调制 (2)4.2 收音机工作原理 (5)五、各单元电路设计 (6)5.1 高频小信号放大电路 (6)5.2 本振电路 (7)5.3 混频电路 (7)5.4 中频放大电路 (8)5.5 低频放大电路 (9)5.6 鉴频电路 (10)5.7 元件清单 (11)六、Multisim仿真软件介绍 (12)6.1Multisim详细介绍 (12)6.2Multisim特点 (12)七、仿真与分析 (14)7.1 低频放大电路仿真分析 (14)7.2 高频小信号电路仿真分析 (15)7.3 混频器电路仿真分析 (16)7.4 中频放大器电路仿真分析 (16)7.5 本振电路仿真 (17)7.6 鉴频电路仿真 (18)八、心得体会 (19)九、参考文献 (20)附录 (21)本次课程设计为调频收音机的设计。
由于集成电路内部不便制作电感、电容和大电阻以及可调元件,故外围元件多以电感、电容和电阻及可调元件为主,组成各种控制、谐振、供电、滤波、耦合等电路。
收音机通过调谐回路选出所需的电台,送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频,然后选出差频作为中频输出,中频信号经过检波器检波后输出调制信号,调制信号经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压,即功率,再推动喇叭发出响的声音。
调频部分实现88MHz ~ 108MHz调频广播接收,调谐方式为手动步进调谐。
关键词:混频,调谐回路,低频功放一、设计的作用、目的课程设计是理论学习的延伸,是掌握所学知识的一种重要手段,对于贯彻理论联系实际、提高学习质量、塑造自身能力等于有特殊作用。
多功能数字调频收音机的设计与实现作者:贾俊荣来源:《科技传播》2015年第21期摘要本系统由STC89C52单片机、独立按键、液晶显示、收音模块、电子钟、存台读台部分、测温系统及功放电路组成,采用单片机最小系统驱动和控制,实现一个可调频、存台和读台,时间与日期可修改,并显示当前频率、当前时间、当前温度的多功能收音机。
关键词单片机;调频;收音机中图分类号 TN851 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2015)150-0167-02随着科技的不断发展,电子产品不断推陈出新,设计新颖功能多样的数字调频收音机不断涌入市场,充实人们的生活。
从早期功能单一,外观庞大的调幅收音机,到现在功能复杂,设计精致小巧的数字调频收音机,从由分立元件连接到高度集成电路设计而成,收音机经历了不断改进和更新。
单片机是所有微处理机中性价比最高的一种,随着功能不断完善,种类的不断增加,其应用领域也迅速扩大。
本文采用微控制芯片STC89C52设计了一款多功能的FM收音机系统。
1 系统总体方案设计本设计采用模块化设计,系统的整体方案框图如图1所示。
图1 系统结构框图系统由单片机、控制按键、LCD12864、收音模块、电子钟、存台部分、测温系统及功放电路等组成,通过单片机最小系统驱动和控制子模块,构成一个可调、存台,显示当前频率、时间、温度的多功能数字收音机。
2 系统硬件模块设计2.1 控制模块控制模块是设计的核心,控制各个功能模块数据的读入、处理、输出,使各个模块连接在一起组成一个有机整体。
控制模块主要由STC89C52单片机和外围电路组成的最小系统。
单片机最小系统包括开关指示电路、复位电路、时钟电路、IO口连接电路组成,2.2 TEA5767模块采用TEA5767实现集成收音机模块。
RF接收频率范围是76~108MHz,;双声道音频输出的电压约在60~90mV,带宽为22.5kHz。
具有高灵敏度的低噪声放大器、自动增益控制的性能,使用更加方便。
如何设计数字调频收音机我们正在目睹个人计算领域的快速发展。
手机和平板电脑等移动设备即将取代传统的电脑。
调频收音机(FM Radio)是在发展中国家深受欢迎的一种娱乐方式,但这个事实往往被人们所忽略,外加因特网收音机的出现,可能会导致调频收音机难以继续存在下去。
OEM厂商通常不会考虑在平板电脑或移动设备上配备调频收音机。
然而,许多大城市现在仍然有FM广播电台,而且近期也不会被淘汰掉。
一款微型插件在连接到手机或平板电脑后,能为这些移动设备带来调频收音机功能。
这种即插即用的FM接收器可用带微控制器或SOC(片上系统)的FM接收器芯片构建。
微控制器与平板电脑/移动设备上的USB主机进行通信时相当于一个USB器件,能够接收频道扫描、更换频道或设置输出功率等操作的指令。
这种由总线供电的即插即用型FM接收器配件可接收本地FM频道,而其耗电量远远低于移动宽带收音机(因特网收音机)。
调频收音机的接收器调频收音机的接收器芯片工作在70MHz到108MHz之间,能满足全球频段要求,包括欧美的87.5-108MHz,日本的76-90MHz和中国的 76-108MHz。
一般说来,调频收音机接收器能以50kHz、100kHz或200kHz步进的方式调谐频率。
另外,调频收音机还能支持无限的数据系统(RDS)/无线电广播数据系统(RBDS)功能,完全能由主机进行编程。
除了发送音频之外,RDS还用来接收文本信息。
这些文本可能包括歌曲名称、广播节目名称以及flash新闻等可供显示的内容。
如果发生紧急情况,RDS还可用来发送危急信息。
频道扫描是指调频收音机芯片扫描整个FM频段并寻找可用的无线电频道的过程。
收音机将最强的频道频率存储在其内部存储器中,可供主机控制器或SOC读取。
存储频道后,可通过三种方法调谐到特定频道:预设调谐:这种方法是将FM接收器的调谐频率设为主机定义的特定频道。
搜索调谐:这种方法是指接收器通过频率增加(上搜)或降低(下搜)的方法自动搜索下一个可用的有效频道。
学科分类号0806本科毕业论文(设计)题目(中文):基于单片机的数字FM收音机设计(英文):The Design of FM Radio Based onMCU学生姓名:某某学号:0810404003系别:物理与信息工程系专业:通信工程专业指导教师:某某讲师起止日期:2011年12月—2012年5月2012年5月12日怀化学院本科毕业设计报告书诚信声明作者郑重声明:所呈交的本科毕业设计,是在指导老师的指导下,独立进行研究所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外,报告书中不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。
对毕业设计做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确的方式标明。
本声明的法律结果由作者承担。
本科毕业设计报告书作者签名:年月日目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract (II)Key words (III)1 前言 (3)2 方案设计与论证·······················································错误!未定义书签。
3 硬件电路设计 (7)3.1 主控电路 (7)3.2 音频输出模块电路 (10)3.3 FM收音电路 (12)3.4 LED数码管电路 (16)3.5 按键电路 (17)3.6 I2C总线简介 (18)3.7 电路装配注意事项 (21)4 软件设计 (21)4.1主程序设计 (22)4.2数码管显示控制子程序 (24)4.3 收音机控制子程序 (25)5 系统测试 (26)6 结论与心得 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录A (30)附录B (37)基于单片机的FM调频收音机摘要调频收音机本次所设计的题目是调频收音机的设计。
【关键字】设计数字式调频收音机设计内容摘要:本文利用数字锁相频率合成技术构成收音机的电调谐部分,完成收音机的调台、选台、搜索与保存等功能。
本文着重介绍了SONY公司生产的收音机集成芯片CXA1019S构成的FM调频电路、频率合成器芯片BU2614构成的锁相环电路和MCS-51系列单片机及其外围电路组成的键盘、显示和保存电路。
关键词:调频本振频率锁相环频率合成器单片机The Design of Digital Frequency Modulation TunerLiu FuHua(Class 9703, Automation Department)Abstract:According to the demand of my design, I utilized the digital frequency synthesizing technology to form the electric parts of the frequency modulation tuner. This tuner owns the functions of tuning and selecting channels, searching, storing and so on. In my paper, I emphasized on the FM frequency tuning circuit that consists of the ICs CXA1019S from Sony corp., the phase locking loop circuit formed by BU2614 PLL frequency synthesizer, MCS51 monolithic processor and the other circuits of keyboards, screen and storage. Keyword:Frequency tuning, oscillating frequency by itself, phase locking loop, frequency synthesizer, monolithic processor.第一章引言收音机的发展经历了从分立元件到集成化的过程,但作为收音机的重要组成部分调谐电路和本振电路一直采用了传统的电容、电感手动调台方式。
摘要摘要调频收音机(FM Radio)一直在人们的生活娱乐中占有非常重要的地位。
从老式的晶体管收音机到今天的网络收音机,说明通过广播享受生活一直是人们喜欢的生活方式。
如今,随着消费类电子的兴起和繁荣以及数字电子的发展,广大从事消费类电子设计的厂商都不忘在诸如MP3、智能手机、便携式Video播放器等产品中嵌入FM部分。
传统的调频解决方案存在电路体积大、调谐不方便、稳定性欠佳等弊端。
为了解决上述问题,众多半导体公司纷纷寻求调频接收机的ASIC 解决途径。
本文介绍了数字调频立体声收音机的设计与实现。
其解决了传统的调频方案中体积大、调谐不方便、稳定性不好等这些缺点。
在本文中主要介绍了该设计的硬件电路、软件设计流程、系统测试。
数字调频立体声收音机的MCU采用AT89S52单片机,单片机是本系统的核心器件。
由收音机模块TEA5767实现频率的接收,LCD1602实时显示时间、频率以及音量,用24C16来存储频率,以TDA2822作为音频功率放大器,并通过数字电位器X9313调音量。
本设计通过按键调节频率,用DS1302实时显示时间,并可通过按键修改时间。
关键字:单片机数字调频TEA5767ABSTRACTABSTRACTFM Radio (FM) has been have in people's life entertainment plays a very important role. From old-fashioned transistor radios to today's Internet radio, show that, through radio and enjoy life has always been like way of life. Now, with the rise of consumer electronics and prosperity and digital electronic development, our engaged in consumer electronics manufacturers don't forget design such as MP3, smartphone, portable Video player etc products part. Embedded in FM. The traditional FM solutions exist circuit big volume, tuning inconvenient, poor stability disadvantages. In order to solve the above problems, numerous semiconductor companies to seek FM receiver ASIC solution.The traditional FM solutions exist circuit big volume, tuning inconvenient, poor stability disadvantages. In order to solve the above problems, numerous semiconductor companies to seek FM receiver ASIC solution.In this paper mainly introduces the design of hardware circuit and software design process, system test. Digital FM stereo radio by MCU AT89S52 SCM system we single chip computer is the core component.TEA5767 realization by radio frequency receiver module LCD1602 real-time, show time, frequency and volume, with 24C16 to store frequency, TDA2822 as audio power amplifier, and through digital potentiometer X9313 tuning quantity.This design through adjusting frequency, with buttons DS1302 real-time display time, and can modify time by buttons.key words:TEA5767 microcontroller digital FM目录目录第1章引言错误!未定义书签。
1.1 选题背景 (1)1.2 课题概述 (1)第2章调频收音机的设计 (2)2.1 调频广播与单声道调频收音机的基本组成 (2)2.1.1 调频波的特点 (2)2.1.2 调频广播的优点 (2)2.1.3 单声道调频收音机基本组成及信号流程 (3)2.2 调频头电路 (5)2.2.1 调频头电路的组成、作用与要求 (5)2.2.2 输入回路 (6)2.3 高频放大电路2.3.1晶体管共基极高放电路 (9)2.4 变频电路 (10)目录2.5 自动频率控制电路(AFC) (12)2.6 调频头电路实例分析 (13)2.7 中频放大电路 (14)2.8 鉴频电路与去加重电路 (19)2.9低频放大电路 (22)第3章结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)第1章引言第1章引言1.1选题背景随着科学技术的不断发展,新颖的调频收音机的不断出现,技术不断的提高,设计出来的收音机外型精致和小巧。
从分离元件到集成电路,这标志着收音机的内部电路简单化。
用一个集成块就能完成所有的工作。
从早起的调幅收音机到现在的调频收音机,我们可以想象收音机的不断的改进和不断的创新,使收音机的发展空间愈来愈大。
现在,出现了新一代高科技产品——数字调频收音机,功能强大,性能优良,设计精巧耐用。
1.2课题概述调频收音机电路设计,主要采用万能板做TEA5767数码管显示数字调频收音机1第2章调频收音机的设计2.1调频广播与单声道调频收音机的基本组成2.1.1调频波的特点(一)调频波的形成调制是通过用待传送的音频信号(即调制信号)去控制高频载波的振幅、频率或相位来实现。
(二)频偏调频波是一种等幅疏密波,疏密变化的程度用频偏来表示。
频偏是调频广播中的一个重要概念,它表示为某时刻调频波的频率与调制前高频率载波的频率之差,在调频过程中,频偏随音频信号强弱变化,音频信号强,频偏大,音频信号弱,频偏小。
为保证高保真广播所需要的贷款和有效的利用有限的频道间隙,国际上规定调频广播所允许的最大频偏为75kHz。
(三)广播频段和传播特点调幅广播中的中波段载频范围为525~1605kHz,短波段载频范围一般在2.6~26.1MHz,前者主要靠地波传播,后者应用在短波段靠电离层反射来传播,调频广播工作在超短波段,其范围在30~300MHz,各国采用频率范围大小不一样,我国采用的是国际标准波段,即87~108MHz。
由于调频广播工作在超短波段,其工作频率大约为调幅中波广播频率的100倍,因此其传输特性与一般中波、短波的调幅广播有很多不同之处,主要特点有:直线传播,传播距离一般在几十至上百km,易受金属物体、高山、楼房等障碍物的反射。
2.1.2调频广播的优点调频(FM)广播与调幅(AM)广播相比,主要具有以下几个优点(一)抗干扰能力强,噪声低1. 各电台间干扰少由于调频广播为视距广播,因此各电台间相互干扰大大减少。
2. 易克服干扰所引起的幅度变化一般工业、家用电器等外界及本机内部干扰都以幅度调制方式出现,所以,这种干扰对调幅收音机来说很难克服,而调频收音机中因为有限幅器,能够切除这种幅度干扰,使得调频收音机的信噪比较高,不易出现噪声。
调幅广播目前规定中波广播的频道间隔为9kHz,考虑到选择性,中频通频带只能限制在9kHz以内,致使放声的最高频率最多只能在4~7kHz,所以,高音频分量难以重现,不能保证音质。
调频广播电台间隔规定为200kHz,单声道调频收音机通频带为180kHz,立体声收音机通频带为198kHz,因此,放音频率范围可达20~15000kHz,这就可以实现高质量的声音广播。
对于同一个调频—调幅收音机,即使在低放及节目相同情况下,调频也比调幅收听效果好很多。
调频段的开发不仅可以增加200个频道。
而且由于它是视距传播,所以,数百km外又可重复使用同一频率,这样采用交叉布台的方法,在我国幅员辽阔的情况下,可大大增加可用的频道数目2.1.3单声道调频收音机基本组成及信号流程(一)基本组成如2-1图所示为单声道调频收音机基本组成方框图,它也采用超外差式,由输入回路、高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、音频放大及自动频率控制电路(AFC)等电路组成。
(1)调频收音机的调谐器,通常设有高频放大电路,它由输入回路、高频放大、混频与本振电路组成。
调幅收音机的调谐电路,一般不设高频放大电路。
(2)调频收音机变频后的中频频率为10.7MHz,而调幅收音机变频后的中频频率为465kHz,两者电路形式基本相同。
(3)调频波的干扰主要表现为幅度干扰,为此调频收音机中在中放电路后设有限幅电路,以切除幅度干扰。
这是调幅收音机没有的,也是不能有的。
(4)由于调频收音机接收的是调频波,要想从中解调出音频信号,需采用频率解调电路,即鉴频电路。
调幅收音机采用的是检波电路,以进行幅度解调。
(5)调频收音机中,由于本机震荡频率较高,为了防止由于电源电压与温度变化而引起的振荡频率漂移,还附设有自动频率控制电路(AFC),这是一般调幅收音机中没有的2-1图单声道调频收音机电路方框图(二)信号流程如2.1.1图所示,由天线接收到的信号,经过输入回路的选频,将所选出的等幅调频波先送入高频放大电路进行放大,以增加输入信号的幅度,然后变频,变换成10.7MHz固定中频的调频波。
这里的中频调频信号,保持了原调频信号频率偏移特性,只是载频频率变低。
限幅电路的作用是把经过中频放大后的调频波上的幅度干扰切除掉,保持调频波的等幅特性。
经过限幅电路去掉噪声干扰后,信号被送至鉴频电路,通过鉴频电路解调作用,将调频波中的频率变换转换成信号幅度的变化,于是得到与发射台相对应的音频信号。
音频信号再经过低放、功放电路组成的音频放大电路放大,推动扬声器发出声音来。
与AM收音机相比,其低放、功放电路基本相同,可公用。